Построение двумерных изображений, твердотельных моделей и объемных изображений предметов средствами компьютерной графики (AutoCAD)

КС: Specify corner of box or (Укажите угол ящика или) [СЕп-

ter] <0,0,0>;;

КС:Specify corner or (Укажите угол ящика или) [...] :

КС:Specify height (Укажите высоту): 50 ;

Вычитание параллелепипеда из призмы:

Поворот призмы с вырезом для наглядного представления выреза:

Перейдите на правый экран. ->Modifi (Редакт.) ->3D Operation

(ЗМ Операция)-> 3D Rotate (3M вращение) :

КС: Select objects (Выберите объект): укажите любую линию

призмы;

КС: Select objects:

КС: Specify first point on axis or define axis by (Укажите

первую точку оси или определите ось) [ОcЬ-

ject/Last/View/Xaxis/Yaxis/Zaxis/2points]: у

КС: Specify a point on the Y axis {Задайте точку на оси Y)

<0,0,0>:;

КС: Specify rotation angle or {Задайте угол вращения) [...] : ->90 .

Снятие фасок во внутреннем отверстии: ->Modify (Редакт.)-> chamfer (фаска):

КС: (TRIM mode) ... Select first line or (Выберите перв. отрезок или ):

КС: Base surface selection...->Enter surface selection option [...] <OK>:;

КС: Specify base surface chamfer distance (Укажите длину фаски на базовой поверхности) 3 ;

КС: Specify other surface chamfer distance (Укажите длину фаски на другой поверхности) <3.0000>: КС: Select an edge or (Выберите ребро или) [...] : ;

Заштриховываем плоскости разреза .

Проведите условные линии резьбы на разрезе: ->Вызвать команду Modify (Редакт.)-> offset ( Подобие);

КС: Specify offset distance or (Величина смещения или) [...]<...> <0.0>:3

КС: Select object to offset or <exit>:Выберите объект для

создания подобных или <выход>:-> КС: Specify point on side to offset: Укажите точку, определяющую сторону смещения: ->укажите на экране точку в окрестности вертикальной плоскости.

Повторяем эти действие на горизонтальной плоскости, совместив предварительно поворотом вокруг оси оХ плоскость XoY с горизонтальной плоскостью. Передвинем концы линий резьбы , выступающие за линии фаски . Убираем каркас, выполняем визуализацию.

Рис.1.5 Гайка в 3D

1.2.2 Трехмерное изображение детали «Штуцер»

При выполнении этой работы требуется самостоятельно выбрать последовательность действий и записать ее подобно тому, как это сделано в самостоятельной работе для деталей «Втулка» и «Гайка»

Редактирование чертежа: Стираем часть изображения с помощью команды erase {Редакт ->Стереть) :

КС: Выберите объекты: ->указываем на экране все размерные блоки, линии контура верхней половины детали, штриховку. .

Подготовка к созданию исходного контура: Обрезаем линии контура разреза детали с помощью команды trim (Обрезать) ; Выбираем режущие кромки по которым надо обрезать-» J выбираем отрезки которые надо обрезать -> .

Преобразование сформированного контура в замкнутую полилинию Modifi {Редакт) ->Objects (Объекты) ->Polyline (Полилиния)

КС: __pedit Select polyline or [Multiple] (Ред. Полилинии -Выбрать полилинию или [Несколько] m (н) ;

КС: Выбрать объект-указываем все линии составляющие контур; КС: Object selected is not a polyline (Выбранный объект не полилиния)-> Do you want to turn it into one? (Сделать его полилинией?) <У(Да)> ; КС: Enter an option [.../Join/...] Включите опцию [.../Добавить (объеденить) /. . ] j (о) ; -> КС: Enter ... [...] <0.0>;

Перейдем на слой "Контур"-» Формат -Layer (Слои)->Указать Контур->Current {Текущий)->, задать в нем вес линий Default (Обычный) -OК.

Построение тела вращения на основе полученногс замкнутого контура с помощью команды revolve {вращение) Draw (Рисование) -> Solids (Тела) ->revolve ( Вращать);

КС: Current wire frame density {Текущая плотность каркаса): IS0LINES=4

КС:Выберите объекты: указать любую точку заданного контура КС: Specify start point for axis of revolution or [ ...] {Начальная точка оси вращения или [...]) : ->ОП-> endp (Конточка)->; КС Specify endpoint of axis {Укажите конечную точку оси) : ->0П-> endp (Конточка) ;

КС : Specify angle of revolution {Укажите угол вращения) <360>:

Задание точки зрения для наглядного представления модели на экране с помощью команды ->View {Вид) ->3D Views {ЗК виды) ->Viewpoint (Точка зрения) :

КС: Current view direction:(Текущее направление взгляда ) VIEWDIR=0.0000,0.0000,1.0000;

КС: Specify a view point or [Rotate] <display compass anc tripod> (Задайте точку зрения или [Повернуть] <компас тл тройка осей>) :-1,-1,1 .

Визуализация модели с помощью команды -> Viev (Вид) ->Hide (Скрыть) .

Построение шестигранной призмы: Строим шестиугольник - центр в новом начале координат: (0,0,0), радиус описанной окружности 25. Поворачиваем шестиугольник на 90°

Строим призму способом выдавливания: -> Draw (Рисование) Solids (Тела) ->Extrude ( Выдавить)

КС: Select objects: указать шестиугольник; 1 found

КС: Select objects: ;

КС: Specify height of extrusion or [Задайте высоту выдавливания или) [Path (Путь) ] : 14 ; КС: Specify angle of taper for extrusion

[Задайте угол сужения при выдавливании) <0> .

Выполнение команды «Пересечение тел»: -> Modifi [Редакт. ) ->Solids editing [Редактирование тeл)-> Intersection [Пересечение):

КС: Select objects: укажите штуцер и шестигранник ;

Построение параллелепипеда для выполнения 1/4 выреза: Перейдите на нижний левый экран -> Draw (Рисование) -Solids (Тела) ->Вох ( Ящик) ;

КС: Specify corner of box or (Укажите угол ящика или) [СЕп-

ter] <0,0,0>;

КС: Specify corner or (Укажите угол ящика или) [...] ;

КС:Specify height (Укажите высоту): 40;

Вычитание параллелепипеда из призмы:

Заштриховываем плоскости разреза.

Рис.1.6 Штуцер в 3D

2. ВЫПОЛНЕНИЕ УПРОЩЕННОГО ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЧЕРТЕЖА СУДНА НА ПЛОСКОСТИ

2.1 Основные понятия и определения

Теоретическим чертежом судна или самолета называется чертеж их теоретической поверхности, выполненный в виде линий равного уровня. Эти линии уровня получаются при рассечении поверхности рядом параллельных плоскостей, отстоящих друг от друга на равных расстояниях. Поэтому при построении теоретического чертежа вначале строятся проекции таких плоскостей, которые носят название «сетка теоретического чертежа», а затем в нужных проекциях сетки строятся соответствующие линии уровня, называемые «обводами». Координатные плоскости и обводы показаны на рис.2.1.

Рис. 2.1 Координатные плоскости и обводы судна

Поперечные сечения поверхности судна или самолета называются шпангоутами. Их плоскости расположены друг от друга на равном расстоянии, называемом шпацией. Сечения поверхности горизонтальными плоскостями называются ватерлиниями, они отстоят друг от друга на равных расстояниях по высоте AT . Сечения поверхности продольными вертикальными плоскостями носят название батоксы . Главный батокс проходит по плоскости симметрии судна и называется диаметральный батокс , а два- три боковых батокса не обязательно расположены на одинаковых расстояниях, хотя это желательно.

2.2 Исходные данные для построения теоретического чертежа

Для преобразования таблицы относительных очертаний носа и кормы предварительно находим величину шпации ДL . Для этого из таблицы главных размерений берем меньшую из величинL_ПП и L_KBJ] , если они не равны, и делим на

20: ДL = 69000/20=3450 (точность - 0.1мм) . Затем каждый элемент таблицы умножаем на величину шпации.

2.3 Подготовка к построению сетки теоретического чертежа

Создаем новый чертеж в Автокаде и сохраняем. Создаем слои «Сетка» (синий цвет), «Исходные точки»(красный), «Обводы исходные»(зеленый), «Обводы окончательные» (белый),

«Надписи» ( белый) «Размеры» (белый) , «Вспомогательные линии» (фиолетовые); «Линии согласования» (коричневый) толщина линий 0.13 мм; на двух последних слоях загружаем штрихпунк-тирные и штриховые линии.

Находим требуемую ширину области рисования :

1=3450•(20+2)+10600=86500 ,

Определяем расстояние между ватерлиниями

?Т = 2110 /4=527.5,

Находим высоту области рисования:

h = 10860

Задаем область рисования:

левый нижний угол-0,0, ;

правый верхний - 86500,10860 .

2.4. Построение сетки теоретического чертежа

2.4.1 Построение проекции сетки «Полуширота»

Перед построением переходим на слой «Сетка»

Записываем число шпаций в носовой части сетки “нос”= n₁-1, где- n₁- число столбцов в таблице исходных ординат от нулевого шпангоута до среднего ( два номера в одной ячейке) и число шпаций в корме п_кор= п2-1, где- n 2 -число столбцов от среднего до 20-го шпангоута.Находим значения 1₁ = 5175 ; h₁= 527.5

1₂= 20700; h₂ =5300; Рисуем правый прямоугольник - начальная точка -5175, 527.5; второй угол-@20700, 5300 ; > Находим значения 1з =39925; 1₄=24150. Рисуем левый прямоугольник - начальная точка -399725, 527.5; второй угол-@24150, 5300 ;-> «Взрываем» прямоугольники {Редакт. (Modify) ->Взорвать (Explode)).

Расставляем шпангоуты: выделяем левую сторону левого прямоугольника->строим массив из п_нос таких сторон: Редакт. (Modify) -> Массив (Array) в диалоговом окне: Прямоугольный массив (Rectangular array); Строк (Rows)- l; Столбцов (Columns)- 6; Отстояние строк (Rows offset)- 1, Отстояние столбцов - 3900 ; ->Просмотр (Preview) -> принять; Аналогично строим линии шпангоутов в правом прямоугольнике. Устанавливаем плоскости батоксов: находим расстояние между ними

?B =1766.67, ; > выделяем нижний стороны прямоугольников и копируем их вертикально вверх, предварительно включив режим Ortho клавишей F8 > Редакт. (Modify) > Копироваться, КС: введите н (несколько) (или m- Multiple) ; >KC: Укажите базовую точку>указываем любую точку на линии и сместите курсор вверх от

линии ; > КС: введите смещение --вводим 1766.67; -- затем вводим в КС величину; = 2*1766.67; ;

2.4.2 Построение сетки на проекции «Бок»

Вычисляем величину h₃= 6882.5.

Строим прямоугольники:

левый -начальная точка : 5175,6882.5; второй угол- @ 20700, 3450 ;

правый прямоугольник -начальная точка : 39925, 6882.5; второй угол @ 24150, 3450;> «Взрываем» прямоугольники.

Устанавливаем шпангоуты.

Устанавливаем ватерлинии: выделяем нижнюю линию прямоугольника и строим массив из заданного количества ватерлиний ->Редакт. (Modify) -> Массив (Array) в диалоговом окне: Прямоугольный массив (Rectangular array); Строк

(Rows)-> (5 +1); Столбцов (Columns) 1; Отстояние строк(Rows

offset)- 527.5, Отстояние столбцов-1; -- Просмотр (Preview) -- принять,

2.4.3 Построение сетки на проекции «Корпус»

Вычисляем величину 1₅= 27600;

Строим прямоугольник : начальная точка : 27600,6882.5 ;

второй угол- @ 5300, 3450 ;

«Взрываем» прямоугольник и строим массив ватерлиний

Строим линии плоскостей батоксов: Редакт. Подобие (Offset) --

КС: величина смещения :-1766.67 ; Указать на правую сторону прямоугольника и ЛЩ слева от этой стороны; -> указать на вновь появившуюся линию и ЛЩ слева от нее ->;

Выделить все линии на проекции «Корпус» кроме правой стороны прямоугольника и зеркально отразить их относительнo правой стороны

2.4.4 Выполнение надписей на чертеже сетки

Перейти на слой «Надписи»;

Настроить стиль текста .

Проставим номера шпангоутов: -> Draw ( Рисование) ->Text (Текст) ->Single Line Text (Однолинейный текст) -> КС: Specify start point of text or (Укажите начальную точку текста): укажите точку под первым шпангоутом на проекции «Полуширота» ->

КС; Specify height (Укажите высоту) <0. 0> введите 300 ; КС: Specify rotation angle of text (Укажите угол поворота текста)<0> ;

КС: Enter text (Введите текст) --> ведите 1;--> переведите курсор под второй шпангоут, введите 2 и т.д. до номера 20 .

Копируем строку номеров шпангоутов и размещаем номера под проекцией «Бок»: Выделяем все номера рамкой (слева направо, сверху вниз)-> Редакт. (Modify) ->Копировать (Сору) :

КС: укажите базовую точку -> укажите точку левого нижнего угла сетки на проекции «Полуширота» ->

КС: Укажите вторую точку смещения -> укажите правый нижний угол сетки на проекции «Бок».

Проставим номера ватерлиний на проекциях «Бок» и «Корпус»: включаем команду Однолинейный текст

Наносим названия координатных плоскостей - ДП, ОП, названия проекций;

Сетка построена.

2.5 Построение исходных обводов

2.5.1 Построение диаметрального батокса (очертаний носа и кормы)

Переходим на слой «Исходные точки» и устанавливаем стиль точки: Формат-> Point style-> В открывшемся ДО выбираем вид точки-Х, Point size (Размер точки)- 200; Включить опцию Set Size in Absolute Units (Установить размер в абсолютных единицах).

Увеличиваем носовую часть сетки проекции «Бок» во весь экран и переносим ПСК в правый нижний угол сетки : Строим исходные точки: -> Draw (Рисование) -- Point (Точка)-> Single point (одиночная точка) ->

КС: Укажите точку-> Водим значения координат из таблицы абсолютных значений носовых обводов с их знаком;

Переносим ПСК вверх на ВЛ1 и повторяем ввод соответствующих координат - и так для каждой ВЛ до палубы.

Проводим очертание носовой оконечности: Переходим на слой «Обводы исходные». Проводим обводы сплайнами: -> Draw

(Рисование) -> Spline (Сплайн; )->

КС: Укажите первую точку- > в меню ОП нажмите Node (Узел) -> укажите первую точку на ВЛ0 и далее все остальные до ВП. После указания последней узловой точки надо нажать клавишу .и курсором установить направления касательных в крайних точках.

Увеличиваем кормовую часть проекции «Бок», переходим на слой «Исходные точки», строим точки аналогичным образом.; -> Переходим на слой «Обводы исходные» и строим очертание кормы.

Продлеваем линии ВЛ КВЛ и ВП до контуров очертаний, выходящих за 0-й и 20-й шпангоут.

2.5.2 Построение исходных обводов шпангоутов на проекции «Корпус»

Переходим на слой «Исходные точки»

Увеличиваем правую половину проекции «Корпус» во весь экран: View (Вид)-> Zoom (Показать)-> Window (Окном) -> обвести рамкой проекцию «Корпус);

Переносим ПСК в точку пересечения ВЛ№ 0 с ДП:

Строим исходные узловые точки: -> Draw (Рисование) -> Point (Точка)-> Multiple (Несколько) ->

КС: Укажите точку-> Вводим значения ординат из таблицы абсолютных значений далее вводятся кормовые ординаты со знаком «минус».

По завершении ввода для ВЛ 0, переносим ПСК в точку пересечения ВЛ№1 с ДП и аналогичным образом вводим координаты точек для этой ВЛ. Перемещая ПСК на новые ВЛ и вводя координаты точек заканчиваем ввод, переместив ПСК на уровень верхней палубы.

Переходим на слой «Обводы исходные». Проводим обводы сплайнами: После указания последней узловой точки данного шпангоута нажимаем клавишу и курсором устанавливаем направления касательных в крайних точках.

Если в таблице ординат для кормовых или носовых шпангоутов нет нулевой ординаты (прочерк), то нижнюю точку обвода на ДП переносим с проекции «Бок» из точки пересечения линии шпангоута с носовым или кормовым обводом с помощью луча: Перейдем на слой «Вспомогательные линии»

Проведение луча: Включаем режим «Орто» ( Клавиша F8) -> Draw (Рисование) -> Ray (Луч)-> в ОП выберите опцию «Intersection» (Пересечение) ->укажите на проекции «Бок» точку пересечения линии шпангоута с носовым или кормовым обводом и направьте луч горизонтально в сторону проекции «Корпус». Луч обрезаем по границе линии ДП.

Для построения нулевого шпангоута берём промежуточную точку между палубой и КВЛ, так чтобы характер прохождения нулевого шпангоута был подобен первому шпангоуту.

Нумеруем шпангоуты.

Строим точки выбирая координаты из столбца таблицы ординат.

2.5.3 Построение исходных обводов ватерлиний на проекции «Полуширота»

Переходим на слой «Исходные точки»

Увеличиваем носовую часть проекции «Полуширота» во весь экран и переносим ПСК в точку пересечения ДП с линией нулевого шпангоута.

Последовательно переносим ПСК к каждому шпангоуту и строим точки. Аналогично увеличиваем кормовую часть и строим точки на кормовых шпангоутах.

Переходим на слой « Вспомогательные линии» и переносим точки притыкания ВЛ к ДП с очертаний носа и кормы проекции «Бок» на проекцию «Полуширота штрих- пунктирными линиями. Аналогично переносим точки в корме, продлив линию ДЕ до крайних точек ВП.

На слое «Обводы исходные» проводим обводы ватерлиний по узловым точкам сплайна, начиная с ВЛ 0, устанавливая соответствующие направления касательных на концах.

Нумеруем ватерлинии, обозначив КВЛ и ВП

2.5.4 Построение батоксов

Переходим на слой «Вспомогательные линии» и переносим вертикальными линиями точки прохождения линий батоксов с проекции «Полуширота» на проекцию «Бок» : Рисование -> Отрезок -> в ОП -привязка «Пересечение»-> указываем на точку пе ресечения ВЛ с линией батокса на проекции «Бок» -> в ОП привязка «перпендикуляр» -> ЛЩ на соответствующей ВЛ при появлении на экране знака «перпендикуляр».

На слое «Исходные обводы» проводим сплайнами линии батоксов.

Нумеруем батоксы римскими цифрами.

2.6. Согласование проекций теоретического чертежа

2.6.1 Построение линий окончательных обводов

Делаем невидимым слой «Вспомогательные линии»

Переходим на слой «Обводы окончательные». Окончательные обводы строим на всех трех проекциях

Увеличиваем проекцию «Корпус» во весь экран и включаем привязку «Ближайшая» {Nearest) [меню Сервис

(Tools)-> Настройки черчения (Drafting Setting ) в ДО «Объектная привязка» (Object Snap].

Обводим исходные обводы сплайнами в соответствии с со следующими правилами:

а) соединяем существующие исходные точки ;

б) указываем новые точки, лежащие на линии исходного обвода между исходными точками, а также указываем точки прохождения шпангоута через батоксы (если эта точка находится между двумя исходными, до дополнительную промежуточную точку можно не ставить).

в) касательные в конечных точках направляем так, чтобы линия нового сплайна полностью совпала с линией исходного.

2.6.2 Проведение линий согласования

Делаем видимым слой «Вспомогательные линии». Выделяем вертикальные вспомогательные линии между проекциями «Бок» и «Полуширота» в районе 0-20 шп. и переносим их на слой «Линии согласования».

Переходим на слой «Линии согласования» ->задаем тип линии луча «штрих - пунктирный (center)» и проводим горизонтальные лучи согласования от точек пересечения шпангоутов с вертикалями батоксов на проекции «Корпус» к проекции «Бок».

Обрезаем лучи на проекции «Бок» на соответствующих шпангоутах.

2.6.3 Согласование теоретического чертежа

«Замыкаем» слои «Исходные точки», «Исходные обводы», «Сетка», «Вспомогательные линии».

Увеличиваем кормовую часть проекций «Бок» и «Полуширота» и анализируем прохождение линий согласования.

Аналогичным образом обходим все точки примыкания линий согласования ко всем шпангоутам и перемещаем узловые точки в нужную сторону.

Для придания батоксам плавности производим «выравнивание» этих линий путем перемещения узловых точек, находящихся между исходными .

Так как точки пересечения узловых точек оконча тельных обводов ватерлиний на проекции «Полуширота» перестают находится на одной вертикальной линии связи с соответствующими точками на проекции «Бок», перемещаем узловые точки, лежащие на плоскостях батоксов в горизонтальном направлении. Для этого копируем вертикальную линию связи в ново положение.

Выполняем процедуру согласования обводов в носовой части чертежа. При необходимости согласование проводим и для проекции «Корпус».

2.7 Простановка размеров

Переходим на слой «Размеры».

2.7.1 Простановка размеров на проекции «Корпус»

Настраиваем размерный стиль Выступ выносных линий за размерные (Extend beyond di. lines);100

Отступ от объекта (Offset from origin) : 0; 1-ая стрелка (1st): Open 30; 2-ая стрелка (2nd): Open 30; Величина стрелки {Arrow Size): 250 На странице Текст задать: Текстовый стиль: stylе 1;

Высота текста:(Text height) 250;

Отступ от размерной линии( Offset from dimension line): 50;

Проставляем линейные размеры - половины ширинь: судна, расстояния между батоксами

Простановка размеров на проекции «Бок».

В носовой оконечности поставляем размер носовой части, выходящей за шпангоут №0.

В кормовой оконечности поставляем размеры кормовой части, выходящей за шпангоут №20, поставляем размер корпуса вдоль КВЛ за шпангоутом №20, если Lnn > Ьквл. Поставляем размер шпации L., осадку судна Т и расстояние между BI Т, .

Поставляем размеры, задающие в корме форму рудерпоста.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения работы знания, полученные мною ранее, систематизировались, я узнал наиболее рациональные и унифицированные приемы работы и получил некоторые новые знания. Я овладел методами построения плоских чертежей, получением твердотельных моделей методами вращения и выдавливания. Были получены знания о теоретическом чертеже судна, его создании, а также согласовании. Данная работа существенно повысила мой уровень уже имевшихся навыков и знаний в области компьютерной графики, в ходе выполнения я узнал много интересного и полезного для меня.

Размещено на Allbest.ru